[发明专利]一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法

说明书

本发明公开了一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法，发明利用非单一相关峰值信息，能够有效减少最佳位置的相关峰值受到大频偏的严重干扰，降低相关峰捕获的虚警和漏警概率，从而提升了接收机同步性能；在大频偏条件下，本发明利用非单一相关峰值的相位信息来分别完成对应解调数据的相位解旋，能够消除因频偏带来的相位误差累积效应，降低解调数据出错概率，从而提升了猝发通信系统的可靠性。

技术领域

本发明属于猝发通信技术领域，具体涉及一种应用于猝发通信系统中抗频偏的GMSK解调同步方法。

背景技术

猝发通信是一种将需要传输的信息压缩处理后，在某个时间点把信息在短时间内发送出去的信息传输技术。该技术通过减少信号传输时长和增加信号传输时间的不确定性来降低信息被发现的概率，具有可靠性好和传输效率高的特点。在保密通信技术领域中具有重要的应用价值。

目前，在猝发通信系统中，GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying，高斯最小频移键控)调制技术得到了广泛的应用，该调制方式具有相位轨迹平滑、恒定包络及带外辐射小等优点。GMSK解调方式分为相干解调和非相干解调两种。相干解调性能优良，能有效消除载波频偏的影响，但需要通过环路利用大量数据恢复出相干载波，这在短时猝发通信系统中难以实现，且相干解调实现架构较为复杂。非相干解调实现简单，抗干扰性能稍逊于相干解调，且难以消除对于频偏造成的相位累积误差。

而在通信系统中收发设备之间普遍存在载波频偏问题，若频率偏差过大，将无法正常解调，并导致接收机同步性能下降。常规同步方法是对一段伪随机序列进行相关累积求和运算，得到相关峰，依靠相关峰的位置来确定同步，但在大频偏的影响下，最佳位置的相关峰值将受到严重干扰，从而容易增加相关峰捕获的虚警和漏警概率。此外在非相干解调中，还可利用相关峰值的相位信息来完成对解调数据的相位解旋。但在大频偏情况下，各个时刻解调数据因频偏引起的相位误差差异较大，单一相关峰值的相位信息无法有效反映出数据的相位误差，因此导致解调数据出错概率增加，尤其在数据帧较长时更不理想。

针对上述GMSK解调同步方法的不足，对于短时猝发通信系统，需设计一种在大频偏条件下降低相关峰捕获的虚警和漏警概率，能有效消除解调数据的相位误差，且复杂度较低的非相干解调同步方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法。

本发明具体步骤如下：

步骤一、本通信系统的数据帧由在原始信息序列上按照长度为L_b的巴克码的各比特取值，等间距插入L_b个伪随机同步序列PN_a得到，a的取值为0和1，与巴克码码字的0和1对应。同步序列PN_a的长度均为L_P，首段信息序列的长度和相邻两个同步序列PN_a之间的信息序列的长度均为L_x。设通信中接收端接收到经过AD采样后的零中频序列为R，设标志位Flag初始值为0。

匹配滤波。计算滤波输出序列R'如式(1)所示。

R'＝R*ρ 式(1)

式(1)中，“*”是卷积运算，ρ是滤波器系数序列。

ρ的计算方法如式(2)所示。

式(2)中，“conj”是取共轭操作，L是产生GMSK信号的高斯滤波器矩形脉冲响应的截断长度，取值为3～5，γ₀(n)定义如式(3)所示，γ_i(n)的表达式如式(5)所示，i＝1,2,3,...,L-1。

式(3)中，K为过采样率，ψ(τ)的表达式如式(4)所示。